Freifunk in Chemnitz. Konzepte eines freien Internets. Dipl.-Ing. Amadeus Alfa M.sc. Steffen Förster

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1 Freifunk in Chemnitz Konzepte eines freien Internets Dipl.-Ing. Amadeus Alfa M.sc. Steffen Förster

2 Agenda Problemstellung Lösungsansätze Proaktive Verfahren Reaktive Verfahren BATMAN-Adv Historisches Grundkonzepte Praktisches Beispiel Feintuning Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 2

3 Problemstellung verändernde Knotenanzahl und Standorte zuverlässiger Transport von Daten niedrige Latenz bei Nutzung Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 3

4 Lösungsansätze Proaktive Verfahren Wege im Vorraus bekannt Niedrige Latenz beim Verbindungsaufbau Hoher Management Overhead Reaktive Verfahren Wegberechnung bei Bedarf Nur wenige Routen müssen vorgehalten werden Verzögerung beim Verbindungsaufbau Link-State Distance-Vector Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 4

5 AODV Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing 2 Tabellen (Routing, Reverse-Routing) 3 Nachrichtentypen (RREQ, RREP, RERR) Expanding Ring Suche Alle Knoten Cachen Anfragen ZigBee Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 5

6 OLSR Optimized Link State Routing RFC 3626 (2004) 3 Nachrichtentypen (Hello, Echo, TC) Dijkstra zur Wegfindung MPR Liste Implemetierungen für diverse Platformen Erstes Freifunk Routing Protokoll Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 7

7 BABEL RFC 6126 (2007) Distance-Vector proaktiv Basiert auf AODV und EIGRP von Cisco Bellman-Ford 3 Tabellen (Nachbarn, Topologie, Routing) Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 9

8 B.A.T.M.A.N. Distance-Vector proaktiv Verteilte Informationen über das Mesh 3 Nachrichtentypen (OGM, HNA, ELP) 2 Tabellen (LT, GT) Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 10

9 Historisches um 2007 Beginn der Idee & Entwicklung 1940 steigende Anforderungen gegenüber OLSR Prototyp im User Space implementiert Hauptentwickler Simon Wunderlich (Alumni TU-Chemnitz) Marek Lindner Freifunk Community aktuelle Version: Quelle: Cathryn Lavery Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 11

10 Grundkonzept - Der Switch Grundkonzept - Der Switch Franz Laptop 00:00:00:00:00:0B BATMAN Franz Smartphone 00:00:00:00:00:0A BATMAN Klaus PC 00:00:00:00:00:0C Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 12

11 Grundkonzept Vom Switch zum Mesh TCP IPv4 ARP 00:00:00:00:00:0B BATMAN Eth: 0x4305 MTU: :00:00:00:00:0C 00:00:00:00:00:0A Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 13

12 Grundkonzept Was wollen wir erreichen Franz Smartphone 00:00:00:00:00:0A BATMAN Mesh Klaus PC 00:00:00:00:00:0C Internet Default-GW 00:00:00:00:00:FF Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 14

13 Grundkonzept - Roaming als Feature l B.A.T.M.A.N. erkennt neue Clients am ersten eintreffenden Datenpaket l Router sendet OGM an Nachbarn l Umzug der IP-Verbindungen erfolgt transparent (Layer 2) l Roaming funktioniert einfach als Teil des Konzepts l keine Software auf Client-Seite notwendig (vgl. OLSR) l Streaming bis hin zu Telefonie nahezu unterbrechungsfrei Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 15

14 Praktisches Beispiel - Setup OpenWRT Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 16

15 Praktisches Beispiel - Setup OpenWRT br-lan Bridge bat0 BATMAN wlan0-1 AdHoc eth1 Ethernet wlan0 AP / Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 17

16 # modprobe batman-adv Praktisches Beispiel - Setup OpenWRT # brctl show bridge name bridge id STP enabled interfaces br-lan f652b52c11 no wlan0 bat0 # batctl if eth1: active wlan0-1: active # ip addr show dev br-lan 7: br-lan: <BROADCAST,MULTICAST,UP,LOWER_UP> mtu 1500 qdisc noqueue link/ether 90:f6:52:b5:2c:11 brd ff:ff:ff:ff:ff:ff inet /16 brd scope global br-lan valid_lft forever preferred_lft forever Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 18

17 Skalierung Aktuelle Zahlen von Freifunk Chemnitz 170 Knoten ca Clients pro Tag ca. 11 TB Traffic pro Monat (Uplink-Server) Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 20

18 Einstellungen und Feintuning l Gateway-Mode und DHCP l OGM-Intervall l Bridge-Loop-Avoidance l Fragmentation Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 21

19 Integration in unser Backbone-Netzwerk Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 22

20 Integration in unser Backbone-Netzwerk Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 23

21 Integration in unser Backbone-Netzwerk Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 24

22 Fragen? Sprechstunde: Jeden Montag Uhr Augustusburger Straße OG links Mail: IRC: Twitter: Amadeus Alfa, Steffen Förster Freifunk Chemnitz e.v. 25